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香根草生态工程在垃圾填埋场复绿中的研究

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摘要:阐述了香根草的概念和特性,通过香根草生态工程与其他工程措施的成本及效果对比说明香根草生态工程是一种廉价、有效、持久的环境治理工程。根据对中山市东风镇广东创宇园林股份有限公司北边的垃圾填埋场所做的植被恢复工程试验,结合国内外的研究成果,我们认为应用香根草生态工程对垃圾填埋场进行生物修复能产生较大的生态效益、经济效益与良好的社会效益。因此,香根草生态工程是一种值得在我国垃圾填埋场复绿中推广的生态环保技术。

关键词:香根草生态工程;垃圾填埋场;试验;复绿;效益

垃圾填埋是目前我国垃圾处理的一种重要方法,垃圾填埋场对周边生态环境的污染比较严重,通过生态恢复及景观设计逐渐恢复其生态价值和利用价值,对区域生态经济可持续发展具有重大意义。

1香根草的概念及特性

1.1什么是香根草?

香根草(Vetiveriazizanioides(L.)Nash),过去又称岩兰草,是禾本科香根草属的一种多年生草本植物,原产印度与非洲大陆。目前它主要被用来控制水土流失、保护生态环境以及园林绿化、提炼精油等。

1.1.1直立挺拔的地上部分

香根草叶层高1.0~1.5m左右,成熟时株高一般在1.5~2.5m之间。茎秆坚硬、挺直;叶片光洁,下部边缘粗糙,叶宽0.6~1.0cm,叶长70~110cm。香根草于秋季抽穗扬花,但极难结实。圆锥花序顶生、直立、紫色,花序主轴粗壮,穗长15~40cm;分枝多数、轮生、细弱。无柄小穗均两性、形窄、腹扁、无芒,雌雄同花。

1.1.2纵深发达的根系系统

香根草地下部分的须根系统发达、纵深,可深达2~3m,根粗一般在1~3mm左右,淡黄色到黄褐色,有檀香之香气。越冬时,地上部分可能枯黄,但宿根部分则能处于自然休眠状态而安全越冬,并于翌春重新萌发出新的分蘖,继续生长发育。

1.2香根草的特性

1.2.1香根草的生理生态特性

1)能抗强酸(pH4)和强碱(pH11),耐贫瘠;

2)非常耐旱,能抵抗长期的干旱,能在年降雨量300~6000mm的地区生长;

3)非常耐淹,能抵抗至少100天的完全水淹;

4)能在-10~50℃的气温下存活;

5)能忍受较重的重金属与有机物污染,且对重金属和有机化合物有一定的吸收或降解能力;

6)有很强的抗盐能力,导致其生物量下降10%和50%的土壤电导率分别为6.4和20.9dSm-1;

7)种植管理简单,极少有病虫害,且不会成为杂草;

8)地上部分簇生成丛,等高密植就能形成致密的绿篱带。

1.2.2香根草根系的力学特性

1)香根草根的抗张强度与其直径的关系

2)香根草根的抗拉强度与其他植物比较

2什么是香根草生态工程?

所谓“香根草生态工程”是指将香根草与适合当地生长的且抗性较强的植物(包括乔、灌、草、藤等)合理搭配,形成多层配置,并在必要的时候辅以工程措施,用于水土保持、环境治理与园林绿化等方面的一种生态工程措施。实践证明,香根草生态工程是一种廉价、有效、持久的环境治理工程。

3香根草生态工程应用于垃圾填埋场的试验

供试垃圾填埋场位于中山市东风镇广东创宇园林股份有限公司北边的一块空地,面积约700m2,以前主要用来堆放附近楼盘居民的生活垃圾。但从2015年下半年开始,中山市的生活垃圾统一由市环卫部门运走处理,该垃圾场便封闭停止使用。大半年过去了,垃圾场恶臭熏天,寸草不生,而苍蝇、老鼠等害虫蔓延猖獗。于是,在2016年7月开始用香根草对它进行植物恢复。种植方法:先用铁镐在垃圾填埋场内按40cm×50cm的株行距刨穴,穴深25cm左右,然后每穴放入一铲泥土,约1.5~2kg。香根草从苗圃地挖起后,保留茎秆30cm,根系5cm左右,然后按每丛4~5株种入穴内,用土压实。由于种植后刚好遇上下雨,没有淋水,种后任其自然生长。香根草于5月4日种植,8月8日进行第一次观测。香根草全部成活,成活率高达100%,平均株高1.1m,平均每丛分蘖数达12个,最多达22个。10月6日进行第二次观测,发现香根草长势非常旺盛,平均株高达1.6m,平均每丛分蘖数达25个,最高达40个。而同期种在苗圃的香根草苗,尽管种前施过鸡粪作基肥,返青后又追过肥,但平均每丛的分蘖数仅11个,最多的一丛也就20多株。可见,种在垃圾填埋场的香根草不仅能成活,而且比种在苗圃地的长势还好得多,这可能是因为香根草的根系发达,深入到垃圾中后,能充分吸收垃圾中的养分。11月中旬进行现场第三次观测,这时的垃圾场已经变成一片茂密的草地,香根草的覆盖率几乎达100%,苍蝇、老鼠不见踪影,原来的臭味被清新的空气取代,整个环境得到彻底改观。用力从中拔出2丛香根草,令人难以置信的是,香根草强大的根系将垃圾中的纸片、布衣、塑料、木块乃至铁皮等都穿透固结起来,形成一个庞大的根系“集团”,难怪香根草能在垃圾场内长得如此茂密!

4香根草生态工程应用于垃圾填埋场的效益分析

国内外的研究数据表明,用香根草进行植被恢复的试验垃圾场经过2年的作用后,场内垃圾大部分被降解,环境状况得到极大改善,已改造成的苗圃地,育苗效果非常好。根据对该垃圾填埋场所做的植被恢复工作,结合国内外的研究成果,我们认为应用香根草生态工程对垃圾填埋场进行生物修复能产生较大的经济效益与良好的社会效益。

5结语

香根草有很多优良特性,但植株过高而且冬天枯黄导致景观变差是限制其应用的最大问题。因此,未来通过遗传育种等手段培养植株更矮、四季常绿的新品种是解决这一问题的根本所在。虽然香根草生态工程用于生态环境治理与保护方面已经取得可喜成效,但与实际需要相比还微不足道。未来要想该技术得到更广泛更深入的应用,则需要各级政府的大力扶持。此外,香根草生态工程在精油提炼与加工、医疗保健、造纸、工艺品、园林园艺等方面还非常有限或有很大的拓展空间,亟待企业家们更多的关注和参与。

【参考文献】

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[3]单习章,宋树龙.城市垃圾污染防治对策探讨[J].广州环境科学,1988,13(4):5-8.

[4]夏汉平,敖惠修,刘世忠.香草根生态工程——实现可持续发展的生物技术[J].生态学杂志,1998,17(6):44-50.

[5]夏汉平,敖惠修,刘世忠,等.香草根——优良的水土保持植物[J].生态科学,1997,16(1):78-82.

作者:黄东兵;彭莉霞;石茗馨 单位:广东生态工程职业学院

香根草生态工程在垃圾填埋场复绿中的研究责任编辑:张雨    阅读:人次